ดีเอ็นเอของคนซึ่งประกอบด้วยยีนจำนวนมากซึ่งกำหนดลักษณะของคนที่แสดงออก มีความยาวมากถ้าเอามาทำเป็นเส้นตรงจะมีความยาวมากกว่าเซลล์ ดังนั้นจะต้องมีวิธีบรรจุดีอ็นเอทั้งหมดเข้าไปในเซลล์ วิธีที่ใช้คือให้เดีเอ็นเอซึ่งมีประจุลบเนื่องจากมีหมู่ฟอสเฟตยื่นออกมาโดยรอบทบกันไปมา แต่เนื่องจากประจุลบนั้นผลักกันเอง ทำให้เซลล์ต้องใช้โปรตีนที่มีประจุบวกเรียกว่า histone มาเป็นแกนกลางในการพันทบกัน ซึ่งดีเอ็นเอจะพันทบกันไปมาหลายชั้นอย่างแน่นมากจนได้เป็นแท่งของดีเอ็นเอที่มีขนาดพอที่จะบรรจุในเซลล์เรียกว่า โครโมโซม
ที่มา : สุดสงวน ชูสกุลธนะชัย. “ดีเอ็นเอ: รหัสแห่งชีวิต” ในดีเอ็นเอ : ปริศนาลับรหัสชีวิต. หน้า 19-38. ปทุมธานี : ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ, 2546.
ดีเอ็นเอซึ่งประกอบด้วยสายโพลีนิวคลีโอไทด์ 2 สายมาจับกันด้วยพันธะไฮโดรเจนระหว่างเบสเป็นเกลียวคู่ สามารถแยกออกเป็นสายเดี่ยว 2 สาย โดยใช้ความร้อนและ pH เนื่องจากพันธะไฮโดรเจนเป็นพันธะที่อ่อนเรียกภาวะดังกล่าวว่า การเสียสภาพ (denaturation) หรือการหลอมตัว (melting) อุณหภูมิและ pH ที่ทำให้ดีเอ็นเอเกลียวคู่แยกออกจากกันเป็นสายเดี่ยวครึ่งหนึ่งและยังเป็นเกลียวคู่ครึ่งหนึ่งเรียกว่า Tm (melting temperature) และ pHm การเสียสภาพของดีเอ็นเอสามารถย้อนกลับได้คือ ดีเอ็นเอสายเดี่ยว 2 สายอาจกลับมาจับกันด้วยพันธะไฮโดรเจนกลายเป็นเกลียวคู่อีกครั้งเรียกว่าการคืนสภาพ (renaturation) ถ้าลดอุณหภูมิลงอย่างช้าๆ ดีเอ็นเอจะกลับมาจับกันอย่างถูกต้อง แต่ถ้าลดอุณหภูมิลงอย่างรวดเร็วจะเกิดการจับคู่ระหว่างเบสในบางส่วน ส่งผลให้ไม่เกิดการจับคู่กันเป็นเกลียวคู่ที่ถูกต้องเหมือนตอนแรก
ที่มา : สุรินทร์ ปิยะโชคณากุล. “โครงสร้างและหน้าที่ของดีเอ็นเอ” ในพันธุวิศวกรรมเบื้องต้น. หน้า 5-41. กรุงเทพฯ : สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, 2545.
นิวคลีโอไทด์ซึ่งเป็นหน่วยย่อยของดีเอ็นเอและอาร์เอ็นเอประกอบด้วยสารประกอบพวกเบส น้ำตาล และหมู่ฟอสเฟต เบสแบ่งเป็น 2 ชนิดคือ พิวรีน (purine) ได้แก่ adenine (A) guanine (G) และไพริมิดีน (pyrimidine) ได้แก่ cytosine (C) thymine (T) ซึ่งพบเฉพาะในดีเอ็นเอ ส่วนในอาร์เอ็นเอจะพบ uracil (U) แทน ในกรณีดีเอ็นเอเบสจะต่อกับน้ำตาลดีออกซีไรโบส ส่วนในอาร์เอ็นเอจะต่อกับน้ำตาลไรโบส นิวคลีโอไทด์แต่ละหน่วยจะเชื่อมต่อจนเกิดเป็นดีเอ็นเอและอาร์เอ็นเอโดยการเกิดพันธะฟอสโฟไดเอสเทอร์โดยมีหมู่ฟอสเฟตเป็นตัวเชื่อม
ลำดับเบสของดีเอ็นเอเป็นตัวกำหนดลักษณะที่แสดงออกในสิ่งมีชีวิต โดยการลอกรหัสจากดีเอ็นเอเป็นอาร์เอ็นเอ (transcription) แล้วอาร์เอ็นเอที่ได้ถูกเปลี่ยนเป็นโปรตีน (translation) ซึ่งโปรตีนเหล่านี้อาจทำหน้าที่เป็นเอนไซม์หรือโปรตีนโครงสร้างอื่นๆ ภายในเซลล์ ทำให้สิ่งมีชีวิตมีลักษณะต่างๆ เกิดขึ้น ซึ่งลักษณะดังกล่าวสามารถถ่ายทอดไปยังเซลล์ใหม่ที่เกิดจากการแบ่งเซลล์ โดยมีการจำลองตัวเองของดีเอ็นเอ (DNA replication) จาก 1 โมเลกุลเป็น 2 โมเลกุล ขั้นตอน DNA replication จะเกิดขึ้นด้วยความแม่นยำจะมีการแก้ไขถ้าเกิดการผิดพลาด
วารสาร “สมาคมวิทยาศาสตร์แห่งชาติ” ของสหรัฐฯ รายงานว่า นักวิจัยมหาวิทยาลัยนิวคาสเซิลได้รู้ข้อมูลจากการวิเคราะห์ดีเอ็นเอของหนุ่มฉกรรจ์ 1,779 คน พบว่า องค์ประกอบทางพันธุกรรมของตัวเชื้ออสุจิ ก็จะเปลี่ยนแปรไปตามอายุของเจ้าของ ซึ่งมีผลทำให้อายุยืน และจะถ่ายทอดไปถึงลูกด้วย
ผู้เชี่ยวชาญรู้มานานแล้วว่า อายุขัยขึ้นอยู่กับความยาวของส่วนปลายของโครโมโซม อันเป็นโครงสร้างทางพันธุกรรม ที่เรียกว่า “เทโลเมียร์” มีลักษณะเหมือนกับปลอกพลาสติกหุ้มปลายเชือกผูกรองเท้า ซึ่งจะสึกสั้นลงไปตามอายุ แต่ของตัวอสุจิมันกลับยาวออกไปตามอายุของเจ้าของ ยิ่งในผู้ที่มีพ่อและปู่ ที่มามีลูกเต้าเมื่อมีอายุมากแบบเดียวกันด้วยแล้ว มันจะยิ่งยาวขึ้นไปอีก.
รายการอ้างอิง: พ่ออายุมากกลับสร้างลูกอายุยืนยาว ยิ่งเป็นแบบเดียว 2 ชั้นซ้ำยิ่งดีใหญ่. ไทยรัฐออนไลน์ฉบับวันที่ 14 มิถุนายน 2555
แต่เดิมการเพิ่มปริมาณดีเอ็นเอจะใช้วิธีการส่งเข้าไปในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตแล้วอาศัยกลไกที่เกิดขึ้นในเซลล์ในการเพิ่มปริมาณดีเอ็นเอ วิธีนี้ใช้เวลานานเป็นสัปดาห์กว่าจะได้ดีเอ็นเอเพิ่มขึ้นในปริมาณที่เพียงพอ ต่อมาเมื่อเทคนิค PCR หรือ Polymerase Chain Reaction พัฒนาขึ้น การศึกษาดีเอ็นเอง่ายขึ้น เนื่องจากเทคนิคนี้ทำได้ง่ายในหลอดทดลองและยังสามารถเพิ่มปริมาณดีเอ็นเอให้เพียงพอต่อการนำไปศึกษาโดยใช้เวลาไม่กี่ชั่วโมง
อ่านรายละเอียดเพิ่มเติม
โครงสร้างของดีเอ็นเอ สิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์เดียว ไปจนถึงสิ่งมีชีวิตที่มีหลายล้านเซลล์ มีรูปร่างลักษณะแตกต่างกัน สิ่งที่น่าประหลาดใจคือ เซลล์แต่ละเซลล์ที่เป็นองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิตมีดีเอ็นเอ และดีเอ็นเอของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดมีโครงสร้างพื้นฐานเหมือนกัน ในปีพ.ศ. 2496 นักวิทยาศาสตร์ชื่อ Read the rest of this entry »
เราพบดีเอ็นเอที่ไหนบ้าง ภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต มีสารพันธุกรรมที่เรียกว่า ดีเอ็นเอ (DNA) ทำหน้าที่กำหนดรูปร่างลักษณะของสิ่งมีชีวิต ในเซลล์สิ่งมีชีวิตโดยทั่วไป ดีเอ็นเออยู่ในนิวเคลียส แต่ในสิ่งมีชีวิตบางชนิดจะมีดีเอ็นเอที่อยู่ในโครงสร้างส่วนอื่นของเซลล์นอกเหนือจากในนิวเคลียส เช่นใน Read the rest of this entry »
เทคโนโลยีดีเอ็นเอกับการปรับปรุงพันธุ์สิ่งมีชีวิต จากการหาของป่าเพื่อนำมาใช้เป็นอาหาร มนุษย์เริ่มทำการเพาะปลูกและเลี้ยงสัตว์ และมีการปรับปรุงพันธุ์เพื่อให้พืชและสัตว์มีคุณสมบัติตามที่ต้องการ รวมทั้งให้ผลผลิตเพิ่มขึ้น จากความหลากหลายทางสายพันธุ์ ตัวอย่างเช่น ข้าวป่า ที่มักมีความทนทานต่อโรค Read the rest of this entry »
ดีเอ็นเอเครื่องหมายกับการปรับปรุงพืชและสัตว์ ในการศึกษาระดับยีน นอกจากต้องการทราบโครงสร้างหน้าที่ และการทำงานของยีนแล้ว ยังต้องการทราบตำแหน่งของยีนแต่ละยีนว่าอยู่บนแท่งโครโมโซมใด ที่ตำแหน่งใด และยีนแต่ละตัวอยู่ห่างกันแค่ไหน ซึ่งเปรียบเสมือนแผนที่ยีน เช่น ข้าวมีโครโมโซม 12 แท่งลักษณะ Read the rest of this entry »
การตัดต่อดีเอ็นเอเพื่อปรับปรุงพันธุ์พืช สัตว์ และจุลินทรีย์ เครื่องหมายดีเอ็นเอ เป็นเทคโนโลยีที่ใช้ในการคัดเลือกพันธุ์ที่มาจากการปรับปรุงพันธุ์โดยการผสมข้ามระหว่างสายพันธุ์ที่ใกล้เคียงกันเช่น ในกรณีข้าวหอมดอกมะลิกับข้าวป่าทนน้ำท่วม ในบางครั้ง ลักษณะที่มนุษย์ต้องการนำมาใช้ในการปรับปรุงพันธุ์พืช หรือสัตว์ที่ต้องการ ไม่สามารถพบได้ในสิ่งมีชีวิตใกล้เคียงกัน แต่พบในสิ่งมีชีวิตในสปีชีส์ที่ห่างกันมาก Read the rest of this entry »
ความปลอดภัยทางชีวภาพ (biosafety) ปัจจุบัน เทคโนโลยีชีวภาพก้าวหน้าเร็วมาก เรารู้ส่วนประกอบของยีนและดีเอ็นเอแต่เทคโนโลยีมีประโยชน์และโทษได้ หากการพัฒนาและการใช้ไม่ระมัดระวังจึงเกิดแนวคิดในเรื่อง “ความปลอดภัยทางชีวภาพ” เพื่อพิจารณาผลกระทบและประเมินความเสี่ยงหรือ Read the rest of this entry »
1 การค้นพบสเต็มเซลล์ แม้วิทยาศาสตร์กับสเต็มเซลล์ไม่ใช่สิ่งแปลกหน้าระหว่างกัน แต่ชินยะ ยามานากะ นักวิทยาศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยเกียวโต และเจมส์ ธอมป์สัน นักชีววิทยาแห่งมหาวิทยาลัยวิสคอนซินประสบความสำเร็จในการเพาะสเต็มเซลล์จากเซลล์ผิวหนังธรรมดาเมื่อเดือนพฤศจิกายน 2550 ได้สร้างความดีใจกับทุกภาคฝ่ายโดยเฉพาะสหรัฐอเมริกาที่ต่อต้านกับวิธีการเพาะสเต็มเซลล์แบบเก่า ที่ใช้ไข่และตัวอ่อนเป็นวัตถุดิบ Read the rest of this entry »
ดีเอ็นเอมีชื่อเต็มคือ กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (deoxyribonucleic acid) ประกอบด้วยหน่วยย่อยคือ นิวคลีโอไทด์ (nucleotide) ซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบ 3 อย่างคือ เบส (base) น้ำตาลดีออกซีไรโบส (deoxyribose sugar) และฟอสเฟต (phosphate) เบสแบ่งออกเป็น 2 ชนิดคือ พิวรีน (purine) ได้แก่ ไทมีน (thymine, T) ไซโทซีน (cytosine, C) และไพริมิดีน (pyrimidine) ได้แก่ อะดีนีน (adenine, A) กัวนีน (guanine, G)
Read the rest of this entry »
โดยปกติการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างของเลือดจะมี 2 ส่วน คือ หากมีการนำมาใส่ภาชนะการเปลี่ยนแปลงจะเป็นลักษณะเลือดอยู่ชั้นล่าง น้ำเหลืองจะลอยตัวขึ้นอยู่ข้างบนของชั้นน้ำเลือด ซึ่งหากน้ำเหลืองแข็งตัวมาก ก็จะพบเพียงก้อนวุ้นเฉยๆ ไม่ใช่เป็นในลักษณะเม็ดน้ำตาลทราย หรือเม็ดทรายเล็กๆ
